高中化学 2.1 化学反应速率课时作业 新人教版选修4

化学反应速率
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(每小题4分，共48分) 1．在恒温、恒容的容器中进行反应
＋C ，若A 的浓度由0.1 mol·L －1
降到0.06
mol·L －1
需要20 s ，那么由0.06 mol·L －1
降到0.03 mol·L －1
所需时间为( )
A ．等于10 s
B ．等于15 s
C ．大于15 s
D ．小于15 s
解析：v (A)＝0.1 mol·L －1
－0.06 mol·L －1
20 s ＝0.002 mol·L －1·s －1
，若按照此速率，则
由0.06 mol·L －1
降到0.03 mol·L －1
所需时间为0.06 mol·L －1
－0.03 mol·L
－1
0.002 mol·L －1·s
－1
＝15 s ，但随着反应的进行，反应物的浓度越来越小，速率越来越慢，所需时间应大于15 s 。

答案：C
2．加热A 2B 5气体按A 2B 5
2B 3
(g)＋B 2(g)，A 2B 3
2
B(g)＋B 2(g)方式分解。

在
容积为2 L 的密闭容器中将4 mol A 2B 3加热至t ℃时，B 2浓度为0.5 mol/L ，A 2B 5浓度为0.7 mol/L ，则t ℃时A 2B 3的浓度是( )
A ．0.1 mol/L
B ．0.2 mol/L
C ．0.9 mol/L
D ．1.5 mol/L
解析：若t ℃时c (A 2B 5)＝0.7 mol/L ，就必须有0.7 mol/L 的B 2和0.7 mol/L 的A 2B 3参加反应，而t ℃时c (B 2)＝0.5 mol/L ，就有(0.7 mol/L ＋0.5 mol/L)的A 2B 3分解，所以t ℃时，c (A 2B 3)＝2 mol/L －1.2 mol/L －0.7 mol/L ＝0.1 mol/L 。

答案：A
3．反应2SO 2＋O 2
催化剂
△
2SO 3经一段时间后，SO 3的浓度增加了0.4 mol·L －1
，在这段
时间内用O 2表示的反应速率为0.04 mol·L －1
·s －1
，则这段时间为( )
A ．0.1 s
B ．2.5 s
C ．5 s
D ．10 s
解析：该时间内SO 3的浓度增加了0.4 mol·L －1
，根据方程式，相同时间内O 2的浓度减小了0.2 mol·L －1。

所以，Δt ＝Δc
v
＝
0.2 mol·L
－1
0.04 mol·L －1·s
－1＝5 s 。

答案：C
4．在2 L 的密闭容器中，发生反应3A(g)＋
，若最初加入A 和B 都是4 mol ，
测得10 s内A的平均速度v(A)＝0.12 mol/(L·s)，则反应进行到10 s时容器中B的物质的量是( )
A．1.6 mol B．2.8 mol
C．3.2 mol D．3.6 mol
解析：由题给信息可知：10 s内A减少的物质的量为：0.12 mol/(L·s)×10 s×2 L＝2.4 mol，则物质B在10 s内减少的物质的量为：2.4 mo l÷3＝0.8 mol，故反应进行到10 s 时容器中B的物质的量是4 mol－0.8 mol＝3.2 mol。

答案：C
5．在密闭容器中发生反应m A(g)＋n B(g)===w C(g)，同一时间段内测得：A的浓度每分钟减少0.15 mol·L－1，B的浓度每分钟减少0.05 mol·L－1，C的浓度每分钟增加0.1 mol·L －1。

则下列叙述正确的是( )
A．在容器容积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐增大
B．化学计量数之比是m n w＝
C．单位时间内反应物浓度的减少等于生成物浓度的增加
D．若在前10 s内A减少了x mol，则在前20 s内A减少了2x mol
解析：由题意知，v v v(C)＝。

根据化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比可知，m n w＝，A、C项均错误，B 项正确。

反应过程中，反应都不是等速率进行的，前10 s与前20 s内反应速率不同，D项错误。

答案：B
6．某温度时，浓度均为1 mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z。

充分反应后，X2的浓度为0.4 mo l·L－1，Y2的浓度为0.8 mol·L－1，生成气体Z 的浓度为0.4 mol·L－1。

则该反应的化学方程式(Z用X、Y表示)是( ) A．X 2(g)＋2Y22(g)
B．2X2(g)＋Y2(g)2X2Y(g)
C．X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g)
D．3X2(g)＋Y2(g)2X3Y(g)
解析：浓度的变化量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。

答案：D
7．反应A＋3B===2C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.15 mol/(L·s)
②v(B)＝0.6 mol/(L·s)
③v(C)＝0.4 mol/(L·s)
④v(D)＝0.45 mol/(L·s)
该反应进行的快慢顺序为( ) A ．④>③＝②>① B ．④>③>②>① C ．②>④>③>①
D ．①>④>③>②
解析：以物质A 为标准，将其他物质表示的反应速率换算为用物质A 表示的反应速率。

v v (B)＝，则②表示的v (A)＝0.2 mol/(L·s)；v v (C)＝，则③表示的v (A)
＝0.2 mol/(L·s)；v v (D)＝，则④表示的v (A)＝0.225 mol/(L·s)；故反应进行
的快慢顺序为④>③＝②>①。

答案：A
8．在可逆反应：2A(g)＋
x C(g)＋D(g)中，已知：起始浓度A 为 5 mol/L ，B
为3 mol/L ，C 的反应速率为0.5 mol/(L·min)，2 min 后，测得D 的浓度为0.5 mol/L 。

则关于此反应的下列说法正确的是( )
A ．2 min 末时A 和
B 的浓度之比为
B ．x ＝1
C ．2 min 末时B 的浓度为1.5 mol/L
D ．2 min 末时A 的消耗浓度为0.5 mol/L 解析：根据化学方程式：
2A(g) ＋ 3B(g)
x C(g) ＋ D(g)
起始浓度 5 mol/L 3 mol/L 0 0
变化的浓度 1 mol/L 1.5 mol/L 1 mol/L 0.5 mol/L 2 min 末
的浓度 4 mol/L 1.5 mol/L 1 mol/L 0.5 mol/L
答案：C
9．在2 L 密闭容器中进行如下反应：m X(g)＋n p Z(g)＋q Q(g)，2 s 时间内用X
表示的平均反应速率为⎝
⎛⎭
⎪
⎫0.3 m p mol/(L·s)，则2
s 时间内，Q 物质增加的物质的量为( ) A.1.2q
p mol
B.1.2m p mol
C.
1.6p
q
mol D.0.6q p
mol
答案：A
10．把0.6 mol 气体X 和0.4 mol 气体Y 混合于2.0 L 的密闭容器中，发生如下反应3X(g)＋Y(g)
n Z(g)＋2W(g)，测得5 min 末已生成0.2 mol W ，又知以Z 表示的平均反应速率
为0.01 mol·L －1
·min －1
，则n 值是( )
A ．1
B ．2
C ．3
D ．4
解析：5 min 末生成0.2 mol W ，则v (W)＝0.2 mol 2.0 L×5 min
＝0.02 mol·L －1·min －1
，根据
反应速率之比等于化学计量数之比，v Z v W ＝n 2＝0.01 mol·L －1·min －1
0.02 mol·L －1·min
－1，n ＝1。

答案：A 11.
某反应：的各物质的浓度随时间的变化如图所示，则有关反应速率的表
示正确的是( )
A ．v (A)＝0.1 mol/(L·min)
B ．v (B)＝0.2 mol/(L·min)
C ．v (A)＝v (B)＝0.5 mol/(L·min)
D ．v (A)＝v (B)＝0.3 mol/(L·min)
解析：根据图像：2 min 时，A 的浓度减少了0.2 mol/L ，B 的浓度增加了0.3 mol/L ，故v (A)＝0.1 mol/(L·min)，v (B)＝0.15 mol/(L·min)。

答案：A
12．将一定量的固体Ag 2SO 4置于容积不变的密闭容器中(装有少量V 2O 5)，某温度下发生反应：Ag 2SO 4(s)
Ag 2O(s)＋SO 3(g)，2SO 3(g)
2SO 2(g)＋O 2(g)。

反应经过10 min 后，测
得c (SO 3)＝0.4 mol·L －1
，c (SO 2)＝0.1 mol·L －1
，则下列叙述中不正确的是( )
A ．容器里气体的密度为40 g·L －1
B ．SO 3的分解率为20%
C ．化学反应速率v (Ag 2SO 4)＝v (SO 3)
D ．在这10 min 内的平均反应速率为v (O 2)＝0.005 mol·L －1
·min －1
解析：此题有一定的难度，涉及到连续反应，可先分析后一个反应： 2SO 3(g)
2SO 2(g)＋O 2(g)
起始浓度/mol·L －1
0.5 0 0 转化浓度/mol·L －1
0.1 0.1 0.05 10 min 后浓度/mol·L －1
0.4 0.1 0.05
A 项：ρ＝
m 总V
＝c (SO 3)·M (SO 3)＝0.5 mol·L －1×80 g·mol －1＝40 g·L －1。

B 项：SO 3的分解率为：c 转c 始×100%＝0.1 mol·L
－1
0.5 mol·L
－1×100%＝20%。

C 项：Ag 2SO 4为固体，不能用其表示反应速率。

D 项：v (O 2)＝Δc 2Δt ＝0.05 mol·L －1
10 min ＝0.005 mol·L －1·min －1。

答案：C
二、非选择题(52分)
13．(12分)某温度时，在容积为3 L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

分析图中数据，回答下列问题：
(1)该反应的化学方程式为____________________________。

(2)反应开始至2 min 末，X 的反应速率为________。

(3)该反应是由________(填“正反应”、“逆反应”或“正、逆反应同时”)开始反应的。

解析：(1)反应开始时，X 、Y 、Z 的物质的量分别为0.4 mol 、1.2 mol 、2.0 mol,3 min 时X 、Y 、Z 的物质的量分别为1.0 mol 、1.0 mol 、1.6 mol 。

在0～3 min 时间段内，X 、Y 、Z 的物质的量变化为0.6 mol(增加)、0.2 mol(减少)、0.4 mol(减少)。

即X 、Y 、Z 转化的物质的量之比为n
n n (Z)＝。

根据各物质转化的物质的量之比等于化学方程
式中相应物质的化学计量数之比，得到化学方程式为Y(g)＋。

(2)反应开始
和2 min 时，X 的物质的量分别为0.4 mol 、0.8 mol 。

即在0～2 min 时间段内X 增加的物质的量为0.4 mol 。

故X 的反应速率为v (X)＝0.4 mol
3 L×2 min ≈0.067 mol/(L·min)。

(3)由图中三
条曲线均未通过原点可判断该反应是由正、逆反应同时进行的。

答案：(1)Y(g)＋
(2)0.067 mol/(L·min) (3)正、逆反应同时
14．(12分)对于反应：4FeS 2＋11O 2===2Fe 2O 3＋8SO 2，试回答下列有关问题： (1)常选用哪些物质浓度的变化来表示该反应的反应速率：________。

(2)4 s 内生成SO 2的速率为0.4 mol/(L·s)，则O 2减少的速率是________。

(3)测得4 s 后O 2的浓度为2.8 mol/L ，则开始时O 2的浓度为________。

解析：(1)固体、纯液体一般不能用来表示化学反应速率，故可用O 2、SO 2的浓度变化来表示该反应的反应速率。

(2)v (O 2)＝11
8
v (SO 2)＝0.55 mol/(L·s)。

(3)4 s 时O 2消耗的浓度为0.55 mol/(L·s)×4 s＝2.2 mol/L ，故O 2的开始浓度为2.8 mol/L ＋2.2 mol/L ＝5 mol/L 。

答案：(1)O 2或SO 2 (2)0.55 mol/(L·s) (3)5 mol/L
15．(14分)某同学为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化，他在100 mL 稀硫酸中加入足量的锌粉，标况下用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
大？____________，原因是________________。

(2)哪一时间段的反应速率最小？_______，原因是____________。

(3)求2～3 min 内以硫酸的浓度变化来表示的反应速率(设溶液体积不变，要写出计算过程)。

(4)该同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

请回答下列问题：
①上述实验中涉及的反应的离子方程式有____________。

②硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________。

③实验室中现有Na 2SO 4、MgSO 4、Ag 2SO 4、K 2SO 44种溶液，可与实验中CuSO 4溶液起相似作用的是_________________________。

解析：(1)根据表中数据可知，在0～1 min 、1～2 min 、2～3 min 、3～ 4 min 、4～ 5 min 内收集到的氢气体积(mL)分别是50、70、112、58、20。

所以2～ 3 min 内反应速率最大，这是由于该反应是放热反应，温度对反应速率的影响超过了浓度对反应速率的影响。

(2)4～ 5 min 内收集到的气体最少，所以反应速率最小。

这是由于随着反应的进行，反应物的浓度减小，此时浓度对反应速率的影响超过了温度对反应速率的影响。

(4)加入硫酸铜后，锌可以置换出铜，从而构成铜锌原电池，锌作负极，加快反应速率。

有关离子方程式为Zn ＋Cu 2＋
===Zn
2
＋
＋Cu 、Zn ＋2H ＋
===Zn 2＋
＋H 2↑。

由于银的金属性也弱于锌的，所以也能和锌构成原电池，因
此与硫酸铜起相似作用的是硫酸银。

答案：(1)2～3 min 温度对反应速率的影响占主导作用
(2)4～5 min 浓度对反应速率的影响占主导作用
(3)2～3 min内产生的V(H2)＝232 mL－120 mL＝112 mL＝0.112 L，n(H2)＝0.005 mol。

H2SO4～H2
1 mol 1 mol
n(H2SO4) 0.005 mol
所以n(H2SO4)＝0.005 mol，因此2～3 min内硫酸的反应速率为
0.005 mol
0.1 L×1 min
＝0.05
mol/(L·min)
(4)①Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
②CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成原电池③Ag2SO4
16．(14分)可以利用如图所示的装置测定不同浓度的硫酸与锌的反应速率。

请回答下列问题：
(1)用上述装置测定不同浓度的硫酸与锌的反应速率时，必须要求实验装置气密性良好，检查该装置气密性的方法是______________。

(2)按照上述装置图组装3套相同的装置，并检查装置气密性。

首先将注射器推至0刻度处；然后在三个锥形瓶中分别放入相同形状的锌粒2 g，最后通过分液漏斗在锥形瓶中分别加入1 mol/L、2 mol/L和4 mol/L的稀硫酸40 mL。

请填写下列表中空白：
A．12和0.83 B．6和1.67
C．1和10 D．6和3.67
(3)如果将锥形瓶用热水浴加热，则收集10 mL氢气的时间将________。

解析：(1)注射器可以应用于气体类实验设计中，检查这种装置气密性的简便方法通过推拉注射器进行。

(2)通过化学反应速率的数学表达式可以得出①、③两个空格中的数值，因此a的取值应该介于2与11之间，所以可排除A、C，分别代入B、D项计算，可知B正确。

(3)升高温度，反应速率增大。

答案：(1)关闭分液漏斗的活塞，然后把注射器的活塞外拉一段距离，松手，如果活塞能恢复原状(0位置处)，则表明该装置的气密性良好
(2)①0.91 ③2 B (3)缩短。